پژوهشنامه تابستان ۹۵

بررسی کارایی روش ستون معادل در مقایسه با روش فایبر در تحلیل‌های غیرخطی دیوار برشی در ساختمان‌های بتن مسلح

با پیشرفت نرم‌افزارهای مهندسی این امکان برای کاربران به وجود آمده است که با کنار گذاشتن ایده‌های ساده‌سازی، به درک دقیق‌تری از رفتار سازه به‌ویژه در تحلیل‌های غیرخطی دست یابند. یکی از اجزای سازه‌های بتن مسلح که تأثیر به‌سزایی در مشخص نمودن رفتار کلی سازه دارد دیوار برشی است. امروزه تحلیل غیرخطی دیوار برشی به دو روش فایبر و روش ساده‌شده‌ی ستون معادل انجام می‌شود. در این تحقیق با مدل کردن سه ساختمان ۴، ۸ و ۱۰ طبقه‌ی بتن مسلح همراه با دیوار برشی و تحلیل غیرخطی آنها یک‌بار با دیوار برشی به روش فایبر و یک‌بار با دیوار برشی به روش ستون معادل میزان کارایی ساده‌سازی در روش ستون معادل بررسی ‌شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد در ساختمان‌های مدل شده به روش ستون معادل سطح زیر نمودار بار افزون و سطوح عملکرد مفاصل پلاستیک در تحلیل استاتیکی غیرخطی بیشتر از روش فایبر است؛ به‌طوری‌که در تعدادی از مفاصل در محدوده‌ی دیوار برشی سطح عملکرد آستانه‌ی فروریزش در روش فایبر به سطح عملکرد ایمنی جانی در روش ستون معادل تبدیل شده است. همچنین در تحلیل دینامیکی غیرخطی میزان حداکثر جابه‌جایی نسبی طبقات در روش ستون معادل در حدود ۴۰% در ساختمان‌های بلند و ۸۰% در ساختمان‌های کوتاه کمتر از حداکثر جابه‌جایی نسبی آنها در روش فایبر است. این مطالعه نشان داد که ساده‌سازی مدل‌ها در روش ستون معادل در خلاف جهت اطمینان است.